Kuyu içi jeofiziğinde birleşik ters-çözüm modellemesi

Abstract

Sağlıklı bir jeofizik değerlendirmesi için yeraltı modelleri arasında uyum ve uyumsuzluk önemlidir. Jeofizik yöntemlerin birbirinden bağımsız ters-çözüm modelleri, aynı yeraltı yapıları için farklı ve hassas sonuçlar üretebilmektedir. Bu tezde, aynı model ağında farklı yöntemlerden elde edilen ters-çözüm modelleri birlikte değerlendirilmiştir. Bu amaçla, kuyu içi elektrik özdirenç ve sismik iletim yöntemleriyle ilgili matlab tabanlı düz-çözüm algoritmaları üretilmiştir. Elektrik özdirenç tomografi yöntemi için `Res2BH-FW` programı geliştirilmiştir. Dört elektrotlu ölçüm protokollerinin duyarlılık dağılımları, homojen bir yer modeli için karşılaştırılmıştır. Karmaşık yeraltı yapıları için en uygun yeraltı modelini en az veri setiyle üretmesi beklenen dört elektrotlu bir kuyu içi elektrik özdirenç ölçüm protokolü önerilmiştir. Sismik iletim tomografi yöntemi için `Ray2BH-FW` programı üretilmiştir. Her iki yöntemin ayrık ve birleşik ters-çözümünü yapabilen BH2D-INV ve BH2D-JointINV programları geliştirilmiştir. Birleşik ters-çözüm algoritmasının, karmaşık yeraltı modellerinde yapılan sınamaları ayrık çözüm sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmalarda ters-çözüm sonuçlarının veri ve model uyumsuzluk değerleri irdelenmiştir. Jeolojik yapılarla ilgili uygun başlangıç modelleri yardımıyla, gerçek modele daha yakın ters-çözüm model sonuçları bu çalışmada elde edilmiştir. Sonuç olarak, sismik iletim tomografi sonuçlarının daha fazla yapay dağılıma sahip elektrik özdirenç modelini iyileştirdiği anlaşılmıştır. Bu bağlamda, elektrik özdirenç ve sismik iletim yöntemlerinin birleşik ters-çözüm sonuçlarının bağımsız ters-çözüme göre karmaşık yeraltı yapılarının belirlenmesinde daha başarılı olduğu ortaya çıkarılmıştır.

For a healthy geophysical assessment, compatibility and unconformity between subsurface models is important. Discrete inversion models of various geophysical methods can produce different and precise results for the same subsurface structures. In these thesis, inverse solution models obtained from different geophysical methods in the same model network was interpret together. For this purpose, Matlab based forward solution algorithms related to borehole electrical resistivity and seismic transmission tomography methods have been produced. `Res2BH-FW` program has been developed for the electrical resistivity tomography method. Sensitivity distributions of four-electrode measurement protocols were compared for a homogeneous model. A four-electrode borehole electrical resistivity measurement protocol, which is expected to produce the most suitable underground model with the least data set for complex underground structures, was proposed. `Ray2BH-FW` program has been produced for seismic transmission tomography method. BH2D-INV and BH2D-JointINV programs have been developed, which can make the discrete and joint inversion of both methods, respectively. The joint and discrete inverse solution results were compared in the complex subsurface models. In these comparisons, the data and model misfit values of the inversion results were examined. The results of inverse-solution models closer to the true model were obtained in this study with appropriate initial models related to geological structures. As a result, it has been understood that the electrical resistivity model result, which has more artificial distribution, has been improved by seismic transmission tomography. In this context, it has been revealed that the joint inversion results of electrical resistivity and seismic transmission methods are more successful than the discrete inversion in determining of complex underground structures.